Водяные системы отопления

В нашей стране любое жилое помещение в зимнее время должно отапливаться. Применяемый с давних времен печной способ отопления сегодня малоэффективен и применяется все реже.

Электрическое отопление удобно, но довольно дорого- воздушное, в отличие от Европы и Северной Америки, не получило у нас широкого распространения. Бесспорным лидером в России по-прежнему остается водяное отопление, несмотря на имеющиеся у него недостатки:

• необходимость регулярного подогрева теплоносителя (воды) в системе;
• невозможность установки без капитального ремонта помещений;
• возможность размораживания отопительной системы.

Объясняется эта популярность его несомненными достоинствами:

• для разводки нужны трубы малого диаметра;
• очень высокая удельная теплоемкость воды;
• оперативное создание и поддержание желательного температурного режима.

Следует рассотреть особенности наиболее распространенных отопительных систем, использующих в качестве теплоносителя воду.

Упор будет сделан на отопление частного дома, поскольку кардинальное изменение существующей системы отопления отдельной квартиры в многоквартирном доме весьма проблематично. Сначала о том, по каким схемам можно монтировать отопление, в том числе и водяное.

Водяное отопление: возможные варианты схем

По способу создания круговорота теплоносителя отопительные системы подразделяются на следующие типы:

1. С естественной циркуляцией. В такой системе циркуляция возникает за счет изменения плотности воды при изменении ее температуры. Нагретая вода, имеющая более низкую плотность, поднимается вверх, а на ее место поступает холодная.
2. С принудительной циркуляцией. В этой системе вынужденное движение воды создает циркуляционный насос.

Отопление с жидким теплоносителем, в том числе водяное, может различаться и схемой разводки:

1. Однотрубная система отличается отсутствием обратных стояков, а охлажденная после радиаторов вода возвращается обратно в стояки подачи. Если в доме несколько этажей, на нижних этажах следует устанавливать радиаторы с большим числом секций, поскольку вода на эти этажи опускается несколько охлажденной, отдав часть своей энергии на верхних этажах. В этой схеме недопустима установка кранов перед радиаторами — перекрытие любого из них приведет к прекращению циркуляции воды в системе. Плюсы этой схемы: меньший расход труб и достаточно эстетичный вид.
2. Двухтрубная система, при которой к каждому радиатору подходят две трубы: подводящая и отводящая. Перед каждым радиатором и после него можно поставить запирающие краны, которые можно перекрыть в случае неисправности или ремонта радиатора. Кран перед радиатором может быть регулирующим, что позволит корректировать температуру в помещении. Недостатки этой схемы: больший, чем в однотрубной системе, расход труб и необходимость принудительной циркуляции.
3. Коллекторная система, когда от коллектора к каждому радиатору подведены две трубы. Простой монтаж, легкая регулировка температуры, возможность отключения отдельных участков — достоинства системы. Недостатки: необходимость установки коллектора и большая длина труб.

Кроме того, водяное отопление может различаться положением стояков:

1. Вертикальное — к стоякам подключаются радиаторы разных этажей.
2. Горизонтальное — более экономичный вариант, когда радиаторы на одном этаже подсоединены к этому стояку. Их проще монтировать, требуется меньше труб, но в ходе эксплуатации неизбежно возникновение воздушных пробок.

Существуют два варианта способов подачи нагретой воды в радиаторы на этажах:

• верхняя — горячая вода поступает по вертикально стоящему стояку сначала на чердак, а оттуда спускается по стоякам к радиаторам;
• нижняя — горячая вода сразу направляется по разводящим стоякам.

Определившись со схемой, по которой предполагается осуществлять отопление, можно знакомиться с особенностями ее устройства и принципом работы.

Водяное отопление дома: устройство и принцип действия

Отопление с использованием в качестве теплоносителя воды (водяное) по устройству и принципу действия считается одним из самых простых и надежных: котел греет воду, которая по трубам попадает в батареи радиаторов, отдает тепло воздуху, а затем снова возвращается в котел.

Отопительный котел

Топливом для котла чаще всего служит газ, хотя может использоваться и каменный уголь, дрова, мазут, керосин и т.д. Кроме труб, котла и радиаторов отопление с жидким теплоносителем (в том числе водяное) должно содержать регулировочные устройства: циркуляционный насос, расширительный бачок, отводящий излишки теплоносителя при его расширении, терморегуляторы, клапаны — предохранительные, регулировочные, запирающие и т.д.

Современные котлы обычно автоматизированы. С пульта на его передней панели можно не только включить или выключить котел, но и задать режим его работы — экономный, минимальный или усиленный. Недельный программатор позволяет задать температуру на каждый день. На случай отключения электричества желательно предусмотреть аварийный источник питания.

Отопление (водяное) дома будет достаточно эффективным, если мощность котла соответствует суммарной площади обогреваемых помещений. Можно считать, что для того, чтобы обогреть помещение площадью 10 м², необходим 1 кВт мощности отопительного прибора. Кроме того, используются поправочные коэффициенты для расчета:

• если 1 окно выходит на север или запад, значение коэффициента 1,1;
• если 2 окна выходят на юг или восток, его значение 1,2;
• если 2 окна выходят на север, коэффициент 1,3.

Пример: Площадь дома 200 м², имеется 4 комнаты с двумя окнами каждая (4 окна выходят на север и 4 на юг и восток).

Получаем: (50*1,3 + 50*1,3 + 50*1,2 + 50*1,2)/10 = 25.

Нужен котел с тепловой мощностью 25 кВт.

Элементы отопительной системы

Водяное, как и большинство других видов отопления, нельзя устроить без труб. Их основные типы:

• стальные — устанавливаются в большинстве городских квартир, поэтому всем хорошо известны. Прочны и недороги, основной недостаток — подверженность коррозии;
• полимерные всех типов: легки, не подвержены коррозии, удобны в монтаже, обладают низким коэффициентом сопротивления. Основной недостаток — более высокая, чем у стальных труб, стоимость;
• медные: не ржавеют, прекрасно выглядят, но сложны в монтаже и дороже, чем трубы из других материалов.

Для автоматического поддержания температуры воздуха в помещениях перед радиаторами устанавливают терморегуляторы. Вращением термоголовки задается нужная температура воздуха. При превышении заданной температуры поступление горячей воды в отопительный прибор сокращается и наоборот. С их помощью можно в разных комнатах задавать разную температуру.

Немыслимо отопление, а водяное в особенности, и без радиаторов. Производители предлагают сегодня широчайший их ассортимент. Наиболее часто применяются радиаторы из следующих материалов:

1. Чугунные. Они отличаются следующими достоинствами: долговечность, устойчивость к коррозии, способность выдерживать большое давление, хорошая теплоотдача, низкая цена. Основные недостатки: не очень привлекательный внешний вид, значительная тепловая инертность, трудоемкость и, как следствие, большая стоимость монтажа, иногда сводящая к нулю преимущество в стоимости радиаторов.
2. Стальные радиаторы сегодня являются наиболее популярными. Их плюсы: высокая теплоотдача, хорошее соотношение цена/качество, небольшая тепловая инертность, а значит, возможность эффективно регулировать температуру. Главный недостаток — быстрая коррозия после слива теплоносителя.
3. Алюминиевые: хорошая теплоотдача, привлекательный внешний вид, небольшой вес. Для частного дома вполне подходят, но довольно дороги и подвержены коррозии, особенно при образовании с другими металлами гальванических пар.
4. Биметаллические радиаторы — алюминиевый корпус и стальная труба, по которой течет теплоноситель. Плюсы те же, что и у алюминиевых. Кроме того, они способны выдерживать более высокое давление и обладают большей коррозионной стойкостью. Но дороги, поэтому экономически их применение в частном доме, где нет высокого давления, не всегда целесообразно.

Все это поможет вам рассчитать отопление дома, выбрать лучшую схему системы отопления и наиболее подходящие элементы этой системы.